润滑油高压加氢装置主要工艺操作仪表逻辑控制说明及工艺控制流程图

润滑油高压加氢装置主要工艺操作仪表逻辑控制说明及工艺控制流程图（PID）本装置控制回路160个，温度检测回路480个，模拟输入检测回路260个，脉冲量测量点10个，开关量输入点250个，开关量输出点20个。1.2.1本装置的以单回路PID调节为主，对工艺操作上的重要参数采用复杂控制，为确保装置可靠，安全运行，对装置联锁系统及机组联锁系统采用三重冗余的紧急停车系统来实现。1.2.2对于机泵、压缩机等转动设备，将其状态信号，公共报警，公共停机信号直接引入DCS进行指示、报警。1.2.3对于进出装置的原料和产品以及循环水，净化风，非净化风，燃料气等均设有原料指示和累计。为确保准确，对蒸汽和燃料气还设置了温度和压力补偿。1.2.4在可能聚集易燃易爆气体并可能发生泄漏的地方，设有可燃气体浓度检测器，在有可能存在H2S气体的地方，设有浓度监测仪，均引入DCS报警。1.2.5在新氢，循环氢压缩机出口设置了在线氢气浓度分析仪。本装置的自动控制回路采用单回路调节为主，对于有关联的工艺参数采用串级或更为复杂的控制方法，由DCS控制系统完成。原料油缓冲罐顶、滤后原料油缓冲罐顶、反应注水罐顶、硫化剂罐顶及分馏塔均设有压力控制。加氢处理反应部分是全装置的核心，为确保反应器正常操作，每个反应器各设一台床层总压降指示。加氢处理反应器床层温度的控制，通过三种方式切换操作，来控制注冷氢量，（一种是床层的平均温度值进行控制，一种是最大温度值控制，一种是床层三点温度中任一点温度进行控制），以达到最佳效果，防止反应器床层温度超温带来的危险，来保证产品质量及催化剂寿命。临氢降凝反应器及后精制反应器的入口温度，是通过换热器出口热旁路控制以及反应器入口注冷氢的温度控制手段来实现，以确保反应器温度，从而满足工艺操作的要求。热高压分离器设有双套的液位/界位控制和指示报警，为确保装置安全，高压分离器至低压分离器液位和界位调节阀均设双套调节阀，可切换使用。加氢反应具有耗氢、放热特点，采用压力控制方法及时补充氢气，以维持反应系统的压力；反应热的多少取决于反应速度的快慢和反应温度的高低，为避免反应温度过高导致产生过多的反应热，必须严格控制床层入口温度，并及时排除反应热，否则，会导致催化剂床层飞温，即温度失控，因此反应部分的温度和压力是重要的控制参数。分馏部分工艺流程复杂，控制回路较简单，分馏部分各塔、罐的温度、压力及液位是主要的控制参数。1.2.6复杂控制回路说明（1）串级控制采用不止一个控制器，而且控制器间相串接，一个控制器的输出作为下一个控制器的设定值的系统。LI1118LIC1118LI1118LIC1118FIC1131FV1131FI11311）主回路LIC1118和付回路FIC1131都可以分别实现手动操作。2）主回路LIC1118和付回路FIC1131都可以分别实现自动操作。3）当付回路FIC1131处于自动状态AUT方式时，且主回路LIC1118控制较为稳定，可将付回路FIC1131投串级CAS方式，此时主回路LIC1118的输出MV值作为付回路FIC1131的设定值SV，实现串级控制。（2）选择性控制一般说，凡在控制回路中引入选择器的系统都称为选择性控制系统。它们各有两个（或更多个）输入，根据选择的条件将信号作为输出。还有一种是开关选择控制。装置存在两入一出的回路控制：两入一出的回路的操作中将选择开关置为自动状态，选择哪路输入取决于选择开关的内部开关SW的不同设定值。当SW=1时，选择第一路输入；当SW=2时，选择第二路输入。1.2.7主要控制方法（1）原料油流量控制原料油进入缓冲罐，进料泵的流量调节器的的开度而使流量变化。进料缓冲罐液位变化要缓慢，充分发挥了罐容积大所起的缓冲作用。如：进料泵P-102出口有两个流控FIC1121为加氢处理进料流量，它随工艺操作要求变化。P-102为高压泵，为了保护泵不受损坏，有一个固定的最低流量，有一部分泵出口流体返回通过FIC1105回到进料罐，使FIC1121流量大于泵的最低流量，因此，FIC1105对高压泵起着保护作用，同时FIC1121又可根据工艺要求调节流量。P-102出口返回缓冲罐的调节阀差压很大（15～17MPa），因此选用多级压降的角阀，底进侧出。可在阀前装一块降压孔板与调节阀组合的办法来降低调节阀前后的压差，有利于阀的选择。P-102泵出口流控FIC1122设有低流量报警以及低低流量安全联锁，当达到低低流量时，停止泵P-102运行起到保护作用。（2）反应器入口温度控制加氢处理反应器由4层催化剂床层组成，混氢油在加热炉的出口温度是加氢处理反应器的入口温度的主要手段。如果入口温度太低不会发生反应，温度太高又会导致床层超温。对于第二床层，如果注入急冷氢不当，将导致床层温度严重超温，甚至损坏催化剂及设备。因此，由温度调节TIC1115控制反应器入口温度，以克服来自燃料方面的干扰。反应器入口温度调节器TIC1115为主调节器，它的输出值是燃料气流量调节器TV1115的给定值。当入口温度偏离给定值时，则温度调节器TIC1115的输出值发生变化，即燃料流量调节阀给定值变化，因此调节器TIC1115的输出改变，燃料气调节阀TV1115的开度相应变化，进入炉子燃料气流量变化，使反应器入口温度达到给定值。（3）反应器入口温度和床层温度控制加氢装置的一个重要要求是必须提供或具有一个能精确或仔细控制反应温度的手段，避免操作失误或设备失灵时，催化剂床层“飞温”。为此把催化剂床层分为4层，控制每层入口温度，就会控制好每层出口温度，这样最后一层入口温度达到给定值，出口温度就能满足要求了。采用各层之间注入急冷氢的方法控制下一层入口温度，尽量控制各层催化剂床层的入口温度相同，每层催化剂床层温升不大于10℃，以利于延长催化剂的使用寿命。本装置加氢处理反应器床层温度冷氢控制如下图，以低转化率运转初期公况、满负荷处理量为例：第一催化剂床层入口温度即为反应器入口温度，它的测温点TIC1122放在反应器第二床层的入口层，调节阀在急冷氢进入第二床层之前。当第一催化剂床层入口温度高于给定值时，调节阀TV1122的开度增加，更多的急冷氢在反应物进入反应器之前注入，使第一床层入口温度降至给定值。第二床层入口温度控制TIC1125的测温点放在第二床层的入口层，调节阀在急冷氢进入第一、二床层之间的管线上。当第二催化剂床层入口温度高于给定值时，调节阀TV1125的开度增加，更多的急冷氢注入反应器，使入口温度降至给定值。第三、四催化剂床层入口温度控制与第二床层相同。第四催化剂床层出口温度较入口温度高出10℃。控制流程图如下：（4）热高分液面的控制热高压分离器液位为分程控制，热高分液位调节器LIC1108的输出分别作用调节阀LV1108A/B（A阀和B阀）高压液体经A阀或B阀进入热低压分离器。（5）冷高压分离器液位、界位控制高压分离器和低压分离器之间是高低压的分界线。反应流出物换热冷却降温并经温度控制，达到所要求的温度后进入冷高压分离器D-107，进行气液分离。如果液位太低高压气体串入低压分离器，引起严重事故。因此冷高分液位是一个重要的控制参数，应设置低液位报警及低低液位安全联锁。冷高分顶部的气体经过循环氢分液罐D-113进入循环氢压缩机。循环机是加氢裂化的心脏，进入压缩机的气体夹带液体，严重时会损坏压缩机，迫使装置停工，因此应设置高液位报警及液位过高联锁系统。冷高分底部的含硫酸性水经界位调节器控制，也应设置界位报警及低低界位安全联锁。冷高压分离器液位控制：冷高分的液体直接去冷低压分离器。液位调节器的输出信号0%~100%去控制高分到低分之间的调节阀LV-1111A/B。当液位上升时，调节阀开度加大，去低分的流体流量增多，高分的液体下降以保持液位达到给定值。高分去低分管道上调节阀压降大（约13~14MPa），高压液体减压后产生气化，采用多级平衡阀心的角阀为好，流向为底进侧出。冷高压分离器界位控制：高压分离器底部为油－水界位，油在上层，水在下层。由于油水密度相差较大，很容易测出。冷高分底部设有界位调节器LV-1113A/B，控制高分底部的含硫酸性水去酸性水处理系统的流量，避免酸性水带油造成事故和经济损失。当界位上升时，界位调节器输出增加，调节阀的开度增大，流量上升，而使界位回到给定值。冷高分液位、界位过低联锁：设置冷高分液位低低联锁，当冷高分处于低液位时，即发出报警信号提醒操作人员注意。如果液位继续下降达到低低液位时，即发出严重报警信号，自动关闭冷高分到冷低分的液位调节阀，避免高压气体串入低分引起爆炸。由于高分有较大容积，虽然切断了高分到低分的物流，其液位达到高液位报警前还有足够的时间供操作人员处理问题，此联锁不必与其它设备自动关联。高分低液位报警信号可由液位控制系统给出，而低低液位报警联锁信号由外（内）浮筒式液位开关发出。冷高分底部油－水界位也设置低界位报警及低低界位安全联锁，避免油进入含硫酸性水系统引发事故和经济损失，低界位报警信号可由界位控制系统发出，而低低界位报警联锁信号外（内）浮筒式液位开关发出。高分上安装的外浮筒、玻璃板会差压式液位计，都应进行良好的伴热绝热，避免失灵。（6）冷低压分离器液位、流量串级控制冷低压分离器（D-108）接受从冷高分（D-107）来的液体，其量和质都受加氢裂化进料、反应转化率的影响，而低分底部的液体则是气提塔（C-101）的进料，要求流量恒定以保证下游工序稳定操作，为此，冷低分采用液位-流量串级控制。冷低分液位与流量串级。液位调节器LIC1118的输出作为流量调节器FIC1131的给定值。此控制系统中，对流量的要求相对于液位严格一些，因涉及到下游工序的操作，液位在一定范围内波动能满足要求，但流量要求稳定，通过调节器参数的整定就可达到此目的。液位调节器LIC1118的比例度较大（大于100%，增益小），积分时间长，这样，液位有较大变化而调节器输出变化小，即流量调节器（FIC1131）的给定值变化小，因此流量缓慢的变化，满足液位—流量串级均匀控制的目的。（7）循环氢分液罐（反应系统）压力控制加氢反应的压力控制都是调节气体的压力，气体压力是系统内进出物料不平衡的量度，因而气体压力控制不是改变流入量就是改变流出量。因为加氢反应反应主要是消耗氢气，而且要求在一定的氢气压力下进行，为了维持系统氢压和提供反应所需的氢气，必须补充新鲜氢气同时排放循环氢气。反应系统压力控制点在循环氢压缩机入口压力。明确往复压缩机特点：从制氢来的氢气压力只有1～2MPa，须经过压缩机升压后进入反应系统，往复压缩机具有低排量、高出口压力特点，适合工艺要求。高分压力控制往往与补充氢压缩机压力控制系统联系在一起。三返一主要是保证压缩机在其压缩比及各级排气温度恒定情况下，控制反应系统压力。压力控制的目的是：1）自动补充氢气以平衡氢耗。2）稳定反应系统压力；3）保证机器稳定的长周期运行。（8）分馏塔顶温度–塔顶回流量串级控制分馏塔顶温度，对分馏塔的操作来说，是个非常重要的操作参数，塔顶温度能最灵敏的反映出全塔热平衡的变化，它的变化将直接影响分馏产品的质量。塔顶温度的高低则主要通过塔顶回流量的多少来调节，而回流量的多少又将影响分馏产品的精度。因此，采用分馏塔顶温度和塔顶回流量组成串级调节系统来控制分馏塔顶温度。分馏塔顶温度调节器TIC3107为主调节器，它的输出值是塔顶回流量调节器FIC3102（副调节器）的给定值。当分馏塔顶温度偏离给定值时，则温度调节器TIC3107的输出值发生变化，即塔顶回流量调节器FIC3102的给定值变化，因此调节器FIC3102的输出改变，塔顶回流量调节阀FV3102的开度相应变化，进入分馏塔顶回流量发生变化，使分馏塔顶温度达到给定值。当塔顶回流量变化时，即流量调节器FIC3102的测量值发生变化，而此时的给定值未变（即温度调节器的输出未变化），因此流量调节器的输出变化，调节阀FV3102的开度相应改变而维持流量不变。从而使分馏塔顶温度保持平稳。（9）常压塔顶回流罐液位串级控制常压塔轻石脑油和回流量的控制是通过塔顶液控LIC3104和塔顶温控FIC3105串级来调节，有一条直接去常压塔顶的回流线，也可以直接进行石脑油外送，以保证液面平稳。（10）减压炉两路分支进料控制常压塔底油用塔底泵P-303抽出送往减压塔。该物料分2路去F-302，每路上有流量指示控制（FIC-3201～3203）并与常压塔底液位指示控制（LIC-